Beras.3. Alat one-piece, cup-fed, quick-change yang disimpan di kabinet kiri mengontrol orientasi dan pemisahan peralatan (memastikan keselarasan dan pemosisian peralatan yang tepat).Kabinet kanan menampung berbagai landasan dan angkutan.
Ron Boggs, manajer penjualan dan layanan Haeger Amerika Utara, terus menerima panggilan serupa dari produsen selama pemulihan dari pandemi 2021.
"Mereka terus memberi tahu kami, 'Hei, kami kehilangan pengencang,'" kata Boggs.“Ternyata ini karena masalah kepegawaian.”Ketika pabrik mempekerjakan karyawan baru, mereka sering menempatkan orang yang tidak berpengalaman dan tidak terampil di depan mesin untuk memasukkan peralatan.Terkadang mereka melewatkan jepitan, terkadang mereka salah memasang jepitan.Klien mengembalikan dan menyelesaikan pengaturan.
Pada tingkat tinggi, penyisipan perangkat keras tampaknya menjadi aplikasi robotika yang matang.Akhirnya, sebuah pabrik dapat memiliki otomatisasi meninju dan membentuk penuh, termasuk menara, pelepasan bagian, dan bahkan mungkin pembengkokan robot.Semua teknologi ini kemudian melayani sebagian besar sektor instalasi manual.Dengan mengingat semua ini, mengapa tidak meletakkan robot di depan mesin untuk memasang peralatan?
Selama 20 tahun terakhir, Boggs telah bekerja dengan banyak pabrik menggunakan peralatan penyisipan robot.Baru-baru ini, dia dan timnya, termasuk Chief Engineer Haeger Sander van de Bor, telah bekerja untuk mempermudah integrasi cobot dengan proses penyisipan (lihat Gambar 1).
Namun, baik Boggs maupun VanderBose menekankan bahwa hanya berfokus pada robotika terkadang dapat mengabaikan masalah yang lebih besar dalam memasukkan perangkat keras.Pengoperasian instalasi yang andal, otomatis, dan fleksibel memerlukan banyak blok penyusun, termasuk konsistensi dan fleksibilitas proses.
Orang tua itu meninggal dengan mengenaskan.Banyak orang menerapkan pepatah ini pada mesin punch press, tetapi juga berlaku pada mesin press dengan peralatan pengumpanan manual, terutama karena kesederhanaannya.Operator memposisikan pengencang dan komponen pada penyangga bawah sebelum memasukkannya secara manual ke dalam mesin cetak.Dia menekan pedal.Piercer turun, menyentuh benda kerja dan menciptakan tekanan untuk memasukkan peralatan.Ini cukup sederhana – sampai terjadi kesalahan, tentu saja.
“Jika operator tidak memperhatikan, alat akan jatuh dan menyentuh benda kerja tanpa benar-benar menekannya,” kata van de Bor.Mengapa, apa tepatnya?“Peralatan lama tidak mendapat umpan balik karena kesalahan dan operator tidak benar-benar mengetahuinya.”Operator tidak dapat menginjak pedal selama seluruh siklus, yang pada gilirannya dapat menyebabkan pengoperasian sistem keselamatan pers."Alat atas memiliki enam volt, alat bawah di-ground, dan pers harus merasakan konduktivitas sebelum dapat membangun tekanan."
Penekan insert yang lebih tua juga tidak memiliki apa yang disebut "jendela tonase", yang merupakan kisaran tekanan di mana peralatan dapat dimasukkan dengan benar.Pers modern mungkin merasa bahwa tekanan ini terlalu rendah atau terlalu tinggi.Karena mesin press lama tidak memiliki jendela tonase, Boggs menjelaskan, operator terkadang menyesuaikan tekanan dengan menyetel katup untuk memperbaiki masalah."Beberapa lagu terlalu tinggi dan beberapa lagu terlalu rendah," kata Boggs.“Penyesuaian manual membuka banyak keserbagunaan.Jika terlalu rendah, Anda telah menginstal perangkat keras dengan tidak benar.”"Tekanan yang berlebihan sebenarnya dapat merusak bagian atau pengencang itu sendiri."
“Mesin lama juga tidak memiliki meteran,” tambah van de Boer, “yang dapat menyebabkan operator kehilangan pengencang.”
Memasukkan perangkat keras secara manual mungkin tampak mudah, tetapi prosesnya sulit diperbaiki.Lebih buruk lagi, operasi perangkat keras sering terjadi kemudian dalam rantai nilai, setelah celah diisi dan dibentuk.Masalah peralatan dapat mendatangkan malapetaka pada powder coating dan perakitan, seringkali karena operator yang teliti dan rajin membuat kesalahan kecil yang membuat sakit kepala.
Gambar 1. Cobot menunjukkan bagian dengan memasukkan peralatan ke dalam mesin press, yang memiliki empat mangkuk dan empat kok independen yang memasukkan peralatan ke mesin press.Gambar: Hagrid
Selama bertahun-tahun, teknologi penyisipan perangkat keras telah mengatasi sakit kepala ini dengan mengidentifikasi dan menghilangkan sumber variabilitas ini.Pemasang peralatan seharusnya tidak menjadi sumber dari begitu banyak masalah hanya karena mereka kehilangan sedikit fokus pada akhir giliran kerja mereka.
Langkah pertama dalam mengotomatiskan pemasangan fitting, pengumpanan mangkuk (lihat gbr. 2), menghilangkan bagian proses yang paling membosankan: meraih dan menempatkan fitting secara manual pada benda kerja.Dalam konfigurasi pengumpanan atas tradisional, pengepres pengumpanan cangkir mengirimkan pengencang ke pesawat ulang-alik yang mengumpankan perangkat keras ke alat atas.Operator meletakkan benda kerja pada alat bawah (landasan) dan menekan pedal.Pukulan diturunkan menggunakan tekanan vakum untuk mengangkat perangkat keras keluar dari pesawat ulang-alik, mendekatkan perangkat keras ke benda kerja.Pers menerapkan tekanan dan siklus selesai.
Tampaknya sederhana, tetapi jika Anda menggali lebih dalam, Anda dapat menemukan beberapa kerumitan halus.Pertama, peralatan harus dimasukkan ke ruang kerja secara terkendali.Di sinilah alat bootstrap berperan.Alat tersebut terdiri dari dua komponen.Satu yang didedikasikan untuk pemosisian memastikan bahwa peralatan yang keluar dari mangkuk diposisikan dengan benar.Yang lainnya memastikan segmentasi, penyelarasan, dan penempatan peralatan yang tepat.Dari sana, peralatan berjalan melalui pipa ke pesawat ulang-alik yang mengumpankan peralatan ke alat atas.
Inilah kerumitannya: Alat umpan otomatis—alat orientasi dan pembagian, serta antar-jemput—perlu diganti dan dipelihara agar berfungsi setiap kali peralatan diganti.Berbagai bentuk perangkat keras memengaruhi cara perangkat memasok daya ke area kerja, jadi alat khusus perangkat keras hanyalah kenyataan dan tidak dapat dirancang dari persamaan.
Karena operator di depan mesin press cangkir tidak lagi menghabiskan waktu untuk mengambil (mungkin menurunkan) dan menyiapkan peralatan, waktu antar insert berkurang secara drastis.Namun dengan semua alat khusus perangkat keras ini, mangkuk umpan juga menambah kemampuan konversi.Alat untuk mengencangkan mur 832 tidak cocok untuk mur 632.
Untuk mengganti pengumpan mangkuk dua bagian yang lama, operator harus memastikan bahwa alat orientasi disejajarkan dengan benar dengan alat belah.“Mereka juga harus memeriksa getaran mangkuk, pengaturan waktu udara, dan penempatan selang,” kata Boggs.“Mereka harus memeriksa keselarasan pesawat ulang-alik dan vakum.Singkatnya, operator harus memeriksa banyak keberpihakan untuk memastikan alat berfungsi sebagaimana mestinya.”
Operator lembaran logam sering kali memiliki persyaratan peralatan unik yang mungkin disebabkan oleh masalah akses (memasukkan peralatan ke ruang sempit), peralatan yang tidak biasa, atau keduanya.Jenis instalasi ini menggunakan alat satu bagian yang dirancang khusus.Berdasarkan hal ini, kata Boggs, alat all-in-one untuk mesin press cangkir standar akhirnya dikembangkan.Alat ini berisi elemen orientasi dan seleksi (lihat Gambar 3).
“Ini dirancang untuk pergantian cepat,” kata van de Boer.“Semua parameter kontrol, termasuk udara dan getaran, waktu dan lainnya, dikendalikan oleh komputer, sehingga operator tidak perlu melakukan pergantian atau penyesuaian apa pun.”
Dengan bantuan pasak, semuanya tetap dalam satu baris (lihat gbr. 4).“Operator tidak perlu khawatir tentang penyelarasan saat mengonversi.Itu selalu datar karena semuanya terkunci pada tempatnya, ”kata Boggs."Alat baru saja disekrup."
Saat operator meletakkan lembaran di atas alat pengepres perangkat keras, mereka menyejajarkan lubang dengan landasan yang dirancang untuk bekerja dengan pengencang dengan diameter tertentu.Fakta bahwa diameter baru membutuhkan alat landasan baru telah menyebabkan produksi massal yang sulit selama bertahun-tahun.
Bayangkan sebuah pabrik dengan teknologi pemotongan dan pembengkokan terbaru, penggantian alat otomatis yang cepat, batch kecil, atau bahkan produksi lengkap.Bagian tersebut kemudian masuk ke sisipan perangkat keras, dan jika bagian tersebut memerlukan jenis perangkat keras yang berbeda, operator beralih ke produksi massal.Misalnya, mereka dapat memasukkan 50 bagian, mengubah landasan, dan kemudian memasukkan perangkat keras baru ke dalam lubang yang benar.
Pers perangkat keras dengan menara mengubah pemandangan.Operator sekarang dapat memasukkan satu jenis peralatan, memutar turret, dan membuka wadah berkode warna untuk mengakomodasi jenis peralatan lain, semuanya dalam satu pengaturan (lihat Gambar 5).
“Tergantung pada jumlah suku cadang yang Anda miliki, kemungkinan kecil Anda melewatkan koneksi perangkat keras,” kata van de Bor."Anda melakukan seluruh bagian dalam satu lintasan sehingga Anda tidak melewatkan satu langkah pun di bagian akhir."
Kombinasi dari cup feed dan turret pada insert press dapat membuat kit handling menjadi kenyataan di departemen perangkat keras.Dalam instalasi tipikal, pabrikan memastikan bahwa pasokan mangkuk eksklusif untuk peralatan besar biasa, dan kemudian menempatkan peralatan yang jarang digunakan dalam wadah berkode warna di dekat area kerja.Saat operator mengambil bagian yang memerlukan banyak perangkat keras, mereka mulai menyambungkannya dengan mendengarkan bunyi bip mesin (menunjukkan sudah waktunya untuk perangkat keras baru), memutar landasan putar, melihat gambar 3D bagian tersebut pada pengontrol, lalu memasukkan bagian perangkat keras berikutnya.
Bayangkan sebuah skenario di mana seorang operator memasukkan satu peralatan satu per satu, menggunakan pengumpanan otomatis dan memutar meja putar landasan sesuai kebutuhan.Kemudian berhenti setelah alat atas mengambil pengikat makan sendiri dari pesawat ulang-alik dan jatuh ke benda kerja di landasan.Pengontrol akan memperingatkan operator bahwa panjang pengencang salah.
Seperti yang dijelaskan Boggs, “Dalam mode pengaturan, pers perlahan menurunkan penggeser dan mencatat posisinya.Jadi ketika berjalan dengan kecepatan penuh dan perlengkapan menyentuh alat, sistem memastikan bahwa panjang perlengkapan sesuai dengan yang ditentukan [[Toleransi] Pengukuran di luar jangkauan, terlalu panjang, atau terlalu pendek, akan menyebabkan kesalahan panjang pengikat Hal ini karena deteksi pengikat (tidak ada vakum di alat atas, biasanya disebabkan oleh kesalahan pengumpanan perangkat keras) dan pemantauan dan pemeliharaan jendela tonase (alih-alih operator menyesuaikan katup secara manual) menciptakan sistem otomasi yang terbukti andal.
“Pengepres perangkat keras dengan diagnosis mandiri dapat menjadi keuntungan besar bagi modul robotik,” kata Boggs.“Dalam pengaturan otomatis, robot memindahkan kertas ke posisi yang tepat dan mengirimkan sinyal ke pers, yang pada dasarnya mengatakan, 'Saya berada di posisi yang tepat, silakan dan mulai pers.'
Pers perangkat keras menjaga pin anvil (dipasang di lubang pada benda kerja lembaran logam) bersih.Vakum di pukulan atas normal, artinya ada pengencang.Mengetahui semua ini, pers mengirimkan sinyal ke bot.
Seperti yang dikatakan Boggs, “Mesin press pada dasarnya melihat segala sesuatu dan berkata kepada robot, 'Oke, saya baik-baik saja.'Ini memulai siklus injakan, memeriksa keberadaan pengencang dan panjang yang benar.Jika siklus selesai, pastikan tekanan yang digunakan untuk memasukkan perangkat keras sudah benar, lalu kirim sinyal ke robot bahwa siklus tekan sudah selesai.Robot menerima ini dan mengetahui semuanya bersih dan dapat memindahkan benda kerja ke lubang berikutnya.”
Semua pemeriksaan alat berat ini, yang awalnya ditujukan untuk operator manual, secara efektif memberikan dasar yang baik untuk otomatisasi lebih lanjut.Boggs dan van de Boor menjelaskan perbaikan lebih lanjut seperti desain tertentu yang membantu mencegah lembaran menempel pada landasan."Terkadang pengencang menempel setelah siklus injakan," kata Boggs.“Ini adalah masalah yang melekat saat Anda mengompresi material.Saat tersangkut di alat bawah, operator biasanya dapat memutar benda kerja sedikit untuk mengeluarkannya.
Angka 4. Baut shuttle dengan pin dowel.Setelah diatur, pesawat ulang-alik mengumpankan peralatan ke alat atas, yang menggunakan tekanan vakum sehingga peralatan dapat diamankan dan diangkut ke benda kerja.Landasan (kiri bawah) terletak di salah satu dari empat menara.
Sayangnya, robot tidak memiliki keterampilan operator manusia.“Jadi sekarang ada desain press yang membantu melepas benda kerja, membantu mendorong pengencang keluar dari alat, sehingga tidak ada yang lengket setelah siklus press.”
Beberapa mesin memiliki kedalaman tenggorokan yang berbeda untuk membantu robot melakukan manuver benda kerja masuk dan keluar dari area kerja.Pers juga dapat menyertakan dukungan yang membantu robot (dan operator manual, dalam hal ini) memposisikan pekerjaan mereka dengan aman.
Pada akhirnya, keandalan adalah kuncinya.Robot dan cobot bisa menjadi bagian dari jawabannya, membuatnya lebih mudah untuk diintegrasikan.“Di bidang robot kolaboratif, vendor telah membuat langkah besar dalam membuatnya semudah mungkin untuk mengintegrasikannya dengan mesin,” kata Boggs, “dan produsen pers telah melakukan banyak pekerjaan pengembangan untuk memastikan bahwa protokol komunikasi yang tepat tersedia.”
Tetapi teknik stamping dan teknik bengkel, termasuk dukungan benda kerja, instruksi kerja yang jelas (dan terdokumentasi), dan pelatihan yang tepat juga berperan.Boggs menambahkan bahwa dia masih menerima panggilan tentang pengencang yang hilang dan masalah lain di departemen perangkat keras, banyak di antaranya bekerja dengan mesin yang andal tetapi sangat tua.
Mesin-mesin ini mungkin dapat diandalkan, tetapi pemasangan peralatannya bukan untuk orang yang tidak terampil dan tidak profesional.Ingat mesin yang menemukan panjang yang salah.Pemeriksaan sederhana ini mencegah kesalahan kecil berubah menjadi masalah besar.
Gambar 5. Pers perangkat keras ini memiliki meja putar dengan stop dan empat stasiun.Sistem ini juga memiliki alat landasan khusus yang membantu operator menjangkau tempat-tempat yang sulit dijangkau.Di sini fiting dimasukkan tepat di bawah flensa belakang.
Tim Heston, Editor Senior The FABRICATOR, telah berkecimpung di industri fabrikasi logam sejak tahun 1998, memulai karirnya di Welding Magazine milik American Welding Society.Sejak itu, telah mencakup semua proses fabrikasi logam mulai dari pencetakan, pembengkokan dan pemotongan hingga penggilingan dan pemolesan.Dia bergabung dengan FABRICATOR pada Oktober 2007.
FABRICATOR adalah majalah fabrikasi dan pembentuk baja terkemuka di Amerika Utara.Majalah ini menerbitkan berita, artikel teknis, dan kisah sukses yang memungkinkan pabrikan melakukan pekerjaannya dengan lebih efisien.FABRICATOR telah berkecimpung di industri ini sejak tahun 1970.
Sekarang dengan akses penuh ke edisi digital The FABRICATOR, akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Edisi digital The Tube & Pipe Journal sekarang dapat diakses sepenuhnya, menyediakan akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Dapatkan akses digital penuh ke Jurnal STAMPING, menampilkan teknologi terkini, praktik terbaik, dan berita industri untuk pasar metal stamping.
Sekarang dengan akses digital penuh ke The Fabricator en Español, Anda memiliki akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.